一种混合动力驱动系统及混合动力车辆技术方案

本申请实施例提供一种混合动力驱动系统及混合动力车辆，该混合动力驱动系统包括：发动机、单向离合器、主离合器、行星排、第一电机、传动机构、同步器、第二电机及输出轴；行星排包括齿圈、行星架和太阳轮；发动机通过单向离合器与齿圈相连；第一电机与太阳轮相连；主离合器设置于齿圈、行星架及太阳轮中任意两者之间；行星架通过传动机构与输出轴相连；同步器设置在行星架与传动机构之间，用于控制行星架与传动机构的连接和断开；第二电机的输出端通过传动机构与输出轴相连；输出轴用于与车轮相连，用以将动力传递至车轮。该驱动系统能够实现多种驱动模式，发动机的介入工作点灵活，驱动能力强，具有较高传动效率，适用于各种使用场景。场景。场景。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力驱动系统及混合动力车辆


[0001]本申请涉及混合动力
，尤其涉及一种混合动力驱动系统及混合动力车辆。

技术介绍

[0002]目前，随着排放法规的不断加严及能源消耗不断加大，传统燃油车生存空间越来越小，各车企都积极采取应对措施，纷纷向混动化发展，开发自己的混合动力专用架构。传统的双电机混合动力驱动结构，发动机在刚启动时不能直接参与驱动车轮，发动机的工作点比较固定。因为工作模式有限，无法适用于多种使用场景。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种混合动力驱动系统及混合动力车辆，在各种不同的场景下都可以找到最佳的工作模式。在各种驱动模式中，发动机的介入工作点灵活，油耗低、成本低、续航能力强、驱动能力强，具有较高的传动效率。
[0004]本申请实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、单向离合器、主离合器、行星排、第一电机、传动机构、同步器、第二电机及输出轴；所述行星排包括齿圈、行星架和太阳轮；所述发动机通过所述单向离合器与所述齿圈相连；所述第一电机与所述太阳轮相连；所述主离合器设置于所述齿圈、行星架及太阳轮中任意两者之间；所述行星架通过所述传动机构与所述输出轴相连；所述同步器设置在所述行星架与所述传动机构之间，用于控制所述行星架与所述传动机构的连接和断开；所述第二电机的输出端通过所述传动机构与所述输出轴相连；所述输出轴用于与车轮相连，用以将动力传递至所述车轮。
[0005]进一步地，所述传动机构包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组以及差速器；所述第一齿轮组通过所述同步器与所述行星架的传动轴相连接；所述第一齿轮组与所述第二齿轮组啮合连接，所述第二齿轮组与所述差速器相连，所述差速器与所述输出轴相连；所述第三齿轮组与所述第二电机的输出端相连，并且所述第三齿轮组与所述第二齿轮组传动连接。
[0006]进一步地，具有双电机纯电驱动模式，在所述双电机纯电驱动模式下，所述发动机不工作，所述单向离合器处于锁止状态，所述主离合器处于松开状态，所述同步器处于闭合状态，所述第一电机和第二电机均处于工作状态；所述第一电机输出的动力通过所述行星排、同步器、传动机构以及输出轴传递至所述车轮；所述第二电机输出的动力通过所述传动机构以及输出轴传递至所述车轮。
[0007]进一步地，具有功率分流驱动模式，在所述功率分流驱动模式下，所述发动机以及第一电机和第二电机均处于工作状态，所述单向离合器处于解锁状态，所述主离合器处于松开状态，所述同步器处于闭合状态；所述功率分流驱动模式包括助力加速模式和发电模式；所述发动机和第二电机只参与所述助力加速模式，在所述助力加速模式下，所述发动机输出的动力通过所述单向离合器、行星排、同步器、传动机构以及输出轴传递至所述车轮；
所述第二电机输出的动力通过所述传动机构以及输出轴传递至所述车轮；所述第一电机根据所述发动机的动力输出需求和/或动力电池的电量状态选择采用所述助力加速模式还是充电模式；在所述助力加速模式下，所述第一电机输出的动力通过所述行星排、同步器、传动机构以及输出轴传递至所述车轮；在所述充电模式下，所述第一电机为所述动力电池充电。
[0008]进一步地，具有串联驱动模式，在所述串联驱动模式下，所述单向离合器处于解锁状态，所述主离合器处于压紧状态，所述同步器处于断开状态，所述发动机、第一电机和第二电机均处于工作状态；所述发动机输出的动力通过所述单向离合器、行星排带动所述第一电机进行发电；所述第二电机输出的动力通过所述传动机构以及输出轴传递至所述车轮。
[0009]进一步地，具有直驱/并联驱动模式，在所述直驱/并联驱动模式下，所述单向离合器处于解锁状态，所述主离合器处于压紧状态，所述同步器处于闭合状态；在所述直驱驱动模式下，只有所述发动机工作，所述发动机输出的动力通过所述单向离合器、行星排、同步器、传动机构以及输出轴传递至所述车轮；在所述并联驱动模式下，除了所述发动机在所述直驱驱动模式下工作，所述第二电机也处于工作状态；所述第二电机根据所述发动机的动力输出需求选择向所述车轮输送动力或进行发电，所述第二电机输出的动力通过所述传动机构以及输出轴传递至所述车轮。
[0010]进一步地，具有单电机纯电驱动模式，在所述单电机纯电驱动模式下，所述发动机和第一电机均不工作，所述单向离合器处于锁止状态，所述同步器处于断开状态，所述第二电机处于工作状态；所述第二电机输出的动力通过所述传动机构以及输出轴传递至所述车轮。
[0011]进一步地，具有制动能量回收模式，在所述制动能量回收模式下，所述单向离合器处于解锁状态，所述同步器处于断开状态，所述发动机和第一电机均不工作，所述第二电机处于工作状态；制动能量通过所述输出轴以及传动机构传递至所述第二电机，使所述第二电机进行发电。
[0012]本申请实施例还提供一种混合动力车辆，包括如上所述的混合动力驱动系统。
[0013]本申请的混合动力驱动系统及混合动力车具有以下效果：通过在混合动力驱动系统中设置行星排，与行星排相连的发动机和第一电机，以及第二电机使得混合动力驱动系统能够实现多种驱动模式。在各种不同的场景下都可以找到最佳的工作模式。在各种驱动模式中，发动机的介入工作点灵活，油耗低、成本低、续航能力强、驱动能力强，具有较高的传动效率。并且发动机在启动后就能参与驱动车轮转动，而且还能够一边驱动车轮一边发电。对于两驱的车辆，该混合动力驱动系统能够减小两个电机的功率和扭矩的大小；对于四驱的车辆，该混合动力驱动系统能够满足在电池没电时也能实现四驱功能。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本申请实施例一中的混合动力驱动系统的结构示意图；
[0016]图2为图1中混合动力驱动系统在双电机纯电驱动模式下的动力传递示意图；
[0017]图3为图1中混合动力驱动系统在功率分流驱动模式下的动力传递示意图；
[0018]图4为图1中混合动力驱动系统在串联驱动模式下的动力传递示意图；
[0019]图5为图1中混合动力驱动系统在直驱/并联驱动模式下的动力传递示意图；
[0020]图6为图1中混合动力驱动系统在单电机纯电驱动模式下的动力传递示意图；
[0021]图7为图1中混合动力驱动系统在制动能量回收模式下的动力传递示意图；
[0022]图8为本申请实施例二中的混合动力驱动系统的结构示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]1‑
发动机；2
‑
单向离合器；21
‑
第一端；22
‑
第二端；3
‑
主离合器；4
‑
行星排；41
‑
齿圈；42
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机(1)、单向离合器(2)、主离合器(3)、行星排(4)、第一电机(5)、传动机构(6)、同步器(7)、第二电机(8)及输出轴(9)；所述行星排(4)包括齿圈(41)、行星架(42)和太阳轮(43)；所述发动机(1)通过所述单向离合器(2)与所述齿圈(41)相连；所述第一电机(5)与所述太阳轮(43)相连；所述主离合器(3)设置于所述齿圈(41)、行星架(42)及太阳轮(43)中任意两者之间；所述行星架(42)通过所述传动机构(6)与所述输出轴(9)相连；所述同步器(7)设置在所述行星架(42)与所述传动机构(6)之间，用于控制所述行星架(42)与所述传动机构(6)的连接和断开；所述第二电机(8)的输出端通过所述传动机构(6)与所述输出轴(9)相连；所述输出轴(9)用于与车轮相连，用以将动力传递至所述车轮。2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述传动机构(6)包括第一齿轮组(61)、第二齿轮组(62)、第三齿轮组(63)以及差速器(64)；所述第一齿轮组(61)通过所述同步器(7)与所述行星架(42)的传动轴(44)相连接；所述第一齿轮组(61)与所述第二齿轮组(62)啮合连接，所述第二齿轮组(62)与所述差速器(64)相连，所述差速器(64)与所述输出轴(9)相连；所述第三齿轮组(63)与所述第二电机(8)的输出端相连，并且所述第三齿轮组(63)与所述第二齿轮组(62)传动连接。3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，具有双电机纯电驱动模式，在所述双电机纯电驱动模式下，所述发动机(1)不工作，所述单向离合器(2)处于锁止状态，所述主离合器(3)处于松开状态，所述同步器(7)处于闭合状态，所述第一电机(5)和第二电机(8)均处于工作状态；所述第一电机(5)输出的动力通过所述行星排(4)、同步器(7)、传动机构(6)以及输出轴(9)传递至所述车轮；所述第二电机(8)输出的动力通过所述传动机构(6)以及输出轴(9)传递至所述车轮。4.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，具有功率分流驱动模式，在所述功率分流驱动模式下，所述发动机(1)以及第一电机(5)和第二电机(8)均处于工作状态，所述单向离合器(2)处于解锁状态，所述主离合器(3)处于松开状态，所述同步器(7)处于闭合状态；所述功率分流驱动模式包括助力加速模式和发电模式；所述发动机(1)与所述第二电机(8)只参与所述助力加速模式，在所述助力加速模式下，所述发动机(1)输出的动力通过所述单向离合器(2)、行星排(4)、同步器(7)、传动机构(6)以及输出轴(9)传递至所述车轮；所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍平，贺永跃，焦江璞，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：